Lithoz commercialise l’impression 3D de céramiques depuis 10 ans. Également investie par AM Ventures et, depuis peu, impliquée dans une solution de production pharmaceutique pour les vaccins, la société autrichienne dispose d’un système CeraFab pour la fabrication, d’un CeraFab Multi pour l’impression multi-matériaux et du CeraFab System Medical. Aujourd’hui, la société a présenté le CeraFab Lab L30, un nouveau système pour les laboratoires et les “ateliers”.
Leur machine est essentiellement une mise à niveau de la CeraFab 7500, ce qui constitue un excellent moyen de mettre à disposition un système peu coûteux. La motivation de l’entreprise est de rendre l’impression 3D de céramiques plus largement disponible et de disposer d’un point d’entrée moins coûteux pour leur technologie, “ainsi que d’une solution pour affiner les pièces et les conceptions imprimées en 3D.” Le système est ouvert et peut utiliser de minuscules lots jusqu’à 15 ml.
L’imprimante à diodes électroluminescentes (DEL) offre une résolution de 50 µm et utilise la technologie Lithoz à base de pâte céramique, qui consiste à plonger une plate-forme de construction dans la pâte, puis à l’éclairer par le dessous à l’aide de DEL. Les pièces sont ensuite déboulonnées et frittées. Les céramiques techniques, comme l’oxyde d’aluminium, la zircone, le nitrure de silicium et même le phosphate tricalcique bêta, sont des matériaux étonnants et très performants. Mais les céramiques sont relativement mal aimées par rapport aux polymères et aux métaux.
Ces matériaux offrent une grande résistance à la chaleur, un poids léger, une dureté élevée et une bonne résistance à la compression, ainsi qu’une résistance à l’usure, à la corrosion et aux produits chimiques. Les céramiques continuent de fonctionner lorsque beaucoup d’autres matériaux cessent de l’être. Lorsque les métaux commencent à fondre et que les polymères ont depuis longtemps pris feu, les céramiques continuent à fonctionner. En ce sens, les céramiques sont un matériau de dernier recours. Malheureusement, pour notre marché, de nombreux ingénieurs considèrent également la céramique comme un matériau de dernier recours et ne l’utiliseront que si c’est absolument nécessaire. Comme il existe relativement peu de connaissances sur la céramique et que peu d’ingénieurs sont formés à son utilisation, elle est le plus souvent évitée. C’est dommage car ces matériaux peuvent être très bénéfiques pour l’impression 3D.
Les céramiques sont idéales pour des articles tels que les effecteurs, les outils de coupe, les matrices, les outils de moulage, tout type de surface d’usure, ou pour une utilisation dans des applications électriques ou dans des endroits caustiques. Elles pourraient être utilisées beaucoup plus largement dans l’industrie alimentaire, pharmaceutique, chimique et dans la construction de machines. Dans le domaine des transports, elles pourraient nous fournir des composants optimisés, nettement plus performants que les matériaux actuels, car ils sont très résistants à l’usure et les céramiques dures ont été coûteuses et difficiles à usiner. Pour les nouvelles applications, comme les antennes ou l’utilisation dans l’espace, les céramiques ont beaucoup de possibilités intéressantes à exploiter et à développer.
Lithoz a fait œuvre de pionnier dans le domaine de l’impression 3D de céramiques et a été rejoint par des compagnons de route, ces derniers temps. Steinbach a été l’un de ses premiers clients et, grâce à ses services, beaucoup ont été initiés à l’impression 3D de céramiques techniques. Admatec dispose d’une technologie très similaire utilisant des boues et fabrique des coquilles de moulage à la cire perdue, ainsi que des implants osseux bioabsorbables sur ses systèmes Admaflex, qui utilisent la DLP et présentent une architecture modulaire. Une autre technologie similaire est Holo AM, qui se concentre sur l’utilisation de la DLP à base de boues pour s’attaquer au marché des dissipateurs thermiques en fabriquant des millions de dissipateurs thermiques en cuivre par an.
Une autre technologie céramique est Xjet, qui a également trouvé un cas d’utilisation potentiel de millions de pièces. Il s’agit d’un cas médical, pour une buse d’ablation destinée au traitement ciblé du cancer du sein (qui reste l’un de mes cas d’utilisation de l’impression 3D préférés). Du côté de la démocratisation, la gamme de filaments céramiques Zetamix de Nanoe signifie que toute personne disposant d’une unité de déliantage et de frittage et d’une imprimante FDM peut imprimer des céramiques. De même, The Virtual Foundry propose également des filaments d’impression 3D en céramique, mais ne nécessite pas de déliantage. D’un point de vue technique, les efforts de HP, ExOne, GE et Desktop Metal en matière de jet de liant pourraient également être orientés vers certaines pièces en céramique.
Dans l’ensemble, il s’agit d’un moment clé pour l’impression 3D de céramiques. Longtemps considérée comme une voie de garage pour l’impression 3D, la fabrication additive de capteurs RF, d’antennes et de dispositifs médicaux spécifiques en céramique fait de l’AM céramique une véritable technologie de fabrication. Dans le domaine de la céramique elle-même, l’impression 3D a longtemps été considérée comme une nouveauté, mais les Kyocera du monde entier vont certainement en prendre note.
À la veille d’une adoption généralisée, la mise à disposition d’une imprimante de laboratoire ouverte à un prix abordable est la bonne décision à prendre. Elle rendra beaucoup plus de recherches disponibles, plus de fabricants de matériaux utiliseront votre imprimante pour qualifier et tester leurs matériaux, et transmettront ces paramètres à leurs clients. Cela pourrait faire de vous une norme industrielle de facto. Nous avons vu des choses similaires se produire dans le domaine des métaux, où une EOS M290 est une norme efficace, ce qui propage la compréhension, l’expertise et les performances dans notre tribu collective. Dans le domaine du polymère FDM, de nombreux fabricants de matériaux se trouvaient aux Pays-Bas et utilisaient les imprimantes 3D Ultimaker néerlandaises, ce qui signifie que leurs matériaux ont été conçus par inadvertance pour Ultimaker et ont stimulé les performances de cette société. Dans l’ensemble, il s’agit d’une excellente opération qui permettra à Lithoz de se faire une place au soleil.
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